航空維修智能決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析

周露巖 趙成

隨著我國(guó)現(xiàn)代航空業(yè)的快速發(fā)展及其對(duì)航空精益技術(shù)制造的深刻需求，維修過(guò)程智能管理決策已發(fā)展成為一種被認(rèn)可的航空管理功能，如何有效減少航空維護(hù)管理成本、確保航空維修管理過(guò)程高速和效率化的運(yùn)行，逐漸發(fā)展成為航空行業(yè)新的關(guān)注焦點(diǎn)。航空維修過(guò)程智能管理決策標(biāo)準(zhǔn)化也是推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代航空業(yè)快速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理功能現(xiàn)代化的有效途徑方式。我國(guó)航空保障維修系統(tǒng)是一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象復(fù)雜、要素眾多、環(huán)境多變的大業(yè)務(wù)系統(tǒng)，必須從系統(tǒng)的戰(zhàn)略高度出發(fā)，對(duì)航空保障維修活動(dòng)所涉及的大量人力、物力、財(cái)力及相關(guān)技術(shù)、信息、時(shí)間、空間等要素進(jìn)行合理的資源運(yùn)籌，即以最少的人力資源消耗，使航空裝備管理獲得及時(shí)有效、務(wù)實(shí)經(jīng)濟(jì)的航空維修功能保障，從而達(dá)到充分發(fā)揮航空裝備的管理效能。

僅靠傳統(tǒng)的決策工作組織方式和管理手段，永遠(yuǎn)無(wú)法圓滿地完成各種決策管理任務(wù)。所以需要開發(fā)一個(gè)既能滿足各種決策要求，既能同時(shí)支持完全結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)決策，又盡可能同時(shí)支持半完全結(jié)構(gòu)化、非完全結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)決策，還要盡可能支持綜合合理利用各種數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的IDSS，是當(dāng)前維修保障決策的迫切需要。而航空維修IDSS豐富的數(shù)據(jù)資源、完備的專業(yè)分析功能、全面的優(yōu)化決策技術(shù)和翔實(shí)的專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)將為決策者提供強(qiáng)有力的支持，避免裝備維修管理的盲目性，對(duì)提高航空維修系統(tǒng)的管理效能、使新裝備盡快形成戰(zhàn)斗力產(chǎn)生重要的影響。基于對(duì)我國(guó)航空業(yè)的各種維修設(shè)備智能技術(shù)決策管理系統(tǒng)、核心功能、總體架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，快速準(zhǔn)確排故系統(tǒng)是航空維修設(shè)備智能技術(shù)決策管理系統(tǒng)的一項(xiàng)核心技術(shù)功能，其他各項(xiàng)功能均可視為圍繞如何實(shí)現(xiàn)基于航空業(yè)維修設(shè)備的快速準(zhǔn)確排故而量身提供的技術(shù)支持管理服務(wù)。

（一）快速排故功能

1. 篩查檢修

即按照以前使用過(guò)的飛機(jī)各部分消息系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)飛機(jī)故障恢復(fù)原理查詢篩查以及檢修技術(shù)操作。系統(tǒng)故障恢復(fù)原理篩查、檢修技術(shù)操作解決方案將同時(shí)給出飛機(jī)系統(tǒng)故障恢復(fù)原理描述邏輯、可能系統(tǒng)故障發(fā)生原因、需要的系統(tǒng)故障恢復(fù)條件、排故恢復(fù)注意事項(xiàng)、排故恢復(fù)原理檢修操作解決方案設(shè)計(jì)建議等主要技術(shù)內(nèi)容，并同時(shí)可以給出與該飛機(jī)系統(tǒng)主要故障原理手冊(cè)內(nèi)容相關(guān)的其他系統(tǒng)故障。

2. 可對(duì)故障進(jìn)行分級(jí)消息檢修

將根據(jù)各種故障劃分等級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種故障的分級(jí)檢索。其中故障的嚴(yán)重惡化程度由高至低分別為故障、故障警告、故障建議、故障狀態(tài)等。

3. 故障快速觀察硬件系統(tǒng)進(jìn)行故障快速分析檢修

一個(gè)硬件系統(tǒng)同時(shí)具備可以直接提供對(duì)于一個(gè)可持續(xù)觀察性硬件系統(tǒng)故障的快速分析檢索以及篩選描述功能，根據(jù)對(duì)硬件系統(tǒng)故障快速檢修描述信息中的條目描述進(jìn)行系統(tǒng)快速性的分析檢索以及進(jìn)行篩選。

（二）智能排故決策功能

1. 高級(jí)信息檢索

通過(guò)快速輸入相關(guān)故障手冊(cè)現(xiàn)象、故障手冊(cè)代碼、故障手冊(cè)描述等已經(jīng)知道的信息內(nèi)容，快速地進(jìn)行查詢并找出所有相關(guān)的故障手冊(cè)信息內(nèi)容，隔離所有故障件，并快速地找出相關(guān)故障發(fā)生原因、排故處理措施等。這樣能夠在眾多的故障手冊(cè)信息資源中快速地提煉出本次維修管理工作當(dāng)中可能需要關(guān)注的問(wèn)題。

2. 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化故障隔離

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的自動(dòng)信息分析處理引擎，將所有用戶當(dāng)前能夠及時(shí)提供的故障信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分類整理，結(jié)合用戶歷史應(yīng)用操作數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)基于fim服務(wù)手冊(cè)的應(yīng)用故障信息隔離處理程序自動(dòng)完成信息自動(dòng)檢索和信息匹配，針對(duì)自動(dòng)匹配檢索結(jié)果的不同，自動(dòng)調(diào)整跳轉(zhuǎn)到準(zhǔn)確的故障隔離處理步驟。

3. 故障融合診斷推理

系統(tǒng)維修能夠充分利用豐富的故障診斷推理知識(shí)庫(kù)及強(qiáng)大的故障融合診斷推理分析引擎，進(jìn)行故障智能分析排故，根據(jù)故障規(guī)則、案例融合推理得出結(jié)論，結(jié)合外部數(shù)據(jù)輸入統(tǒng)計(jì)條件及常會(huì)發(fā)生的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出最終的故障結(jié)論并提出建議。

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源設(shè)計(jì)

飛機(jī)數(shù)據(jù)需求、信息服務(wù)需求的主要內(nèi)容包括：維修飛機(jī)故障數(shù)據(jù)信息、維修智能決策管理預(yù)案數(shù)據(jù)信息以及維修知識(shí)源等數(shù)據(jù)需求信息，共同作用構(gòu)成了維修系統(tǒng)飛機(jī)維修管理智能服務(wù)決策管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息需求基礎(chǔ)。

1. 飛機(jī)故障信息

飛機(jī)故障現(xiàn)場(chǎng)檢修信息。可按照以下三種故障順序進(jìn)行篩選，由此可以實(shí)現(xiàn)快速診斷故障及時(shí)排故，主要故障方式一般包括了現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修、故障員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行分級(jí)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修、觀察員對(duì)飛機(jī)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修等。

維修決策預(yù)案信息。主要包括提供支撐相關(guān)維修項(xiàng)目決策相關(guān)預(yù)案信息所需的各種輔助條件信息。

決策預(yù)案信息。包括：基本信息、飛機(jī)維護(hù)信息、排故建議信息、其他建議信息。

實(shí)時(shí)飛機(jī)機(jī)載數(shù)據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)處理信息主要內(nèi)容包括：航前實(shí)時(shí)基本機(jī)載數(shù)據(jù)運(yùn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理報(bào)文、事件發(fā)生預(yù)警報(bào)告信息、故障發(fā)生預(yù)警報(bào)告信息、航后實(shí)時(shí)飛行機(jī)載數(shù)據(jù)處理預(yù)警信息。

（二）系統(tǒng)工作思路

相關(guān)專業(yè)知識(shí)整理收集學(xué)習(xí)獲取。針對(duì)航空設(shè)備維修起落行業(yè)相關(guān)智能系統(tǒng)技術(shù)管理決策的實(shí)際工作需求，開展了對(duì)有關(guān)航空、飛控、動(dòng)力、液壓、環(huán)控、電氣及其他航空維修，系統(tǒng)智能技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)分析整理收集、系統(tǒng)故障試驗(yàn)原理測(cè)試圖的設(shè)計(jì)分析、系統(tǒng)故障測(cè)試樹形的設(shè)計(jì)分析、故障測(cè)試修理操作技術(shù)流程及系統(tǒng)故障測(cè)試修理問(wèn)題解決實(shí)施方案以及操作技術(shù)流程原理圖的設(shè)計(jì)編制，并通過(guò)設(shè)計(jì)編制形成系統(tǒng)故障相關(guān)智能技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告。

系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)企業(yè)需求負(fù)責(zé)完成企業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)決策子系統(tǒng)總體需求設(shè)計(jì)分析、總體設(shè)計(jì)框架技術(shù)設(shè)計(jì)及幾個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)研制工作，同時(shí)負(fù)責(zé)先行策劃開展企業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的技術(shù)研制開發(fā)工作，以便企業(yè)順利完成知識(shí)數(shù)據(jù)的管理采集和企業(yè)知識(shí)的管理采集。這部分研制工作與企業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)獲取管理工作同步進(jìn)行。

專業(yè)數(shù)據(jù)及技術(shù)知識(shí)分析采集。針對(duì)航空維修企業(yè)智能管理決策的實(shí)際需求，開展高空航電、飛控、動(dòng)力、液壓、環(huán)控、電氣及航空起落架控制系統(tǒng)等等相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)和技術(shù)知識(shí)的分析采集處理工作。

加強(qiáng)系統(tǒng)驗(yàn)證。完善測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行全面的性能測(cè)試和系統(tǒng)驗(yàn)證管理工作。

（三）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1. 經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫(kù)

這個(gè)知識(shí)庫(kù)中可以存儲(chǔ)所有不同設(shè)計(jì)的手冊(cè)資料、經(jīng)驗(yàn)管理知識(shí)等有效資料信息，并同時(shí)提供手冊(cè)設(shè)計(jì)資料資源鏈接。

2. 高效查詢檢索推理分析引擎

為故障用戶自身提供高效的查詢檢索推理引擎及強(qiáng)大的查詢推理分析引擎，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)快速故障決策樹、修理解決方案、參數(shù)工作原理、手冊(cè)的快速處理查詢，對(duì)快速故障發(fā)生現(xiàn)象的快速處理排故準(zhǔn)確定位，以及對(duì)快速排故故障決策的快速處理生成。

3. 系統(tǒng)網(wǎng)站服務(wù)平臺(tái)

飛機(jī)用戶可以使用系統(tǒng)的網(wǎng)站人機(jī)交互服務(wù)平臺(tái)，將本網(wǎng)站系統(tǒng)的鏈接文件掛在該系統(tǒng)網(wǎng)站服務(wù)平臺(tái)上，對(duì)于飛機(jī)維修公司智能飛機(jī)決策管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可直接掛在智能飛機(jī)用戶主頁(yè)或制造商用戶主頁(yè)中，亦可直接掛在快速實(shí)時(shí)響應(yīng)排故系統(tǒng)用戶主頁(yè)中。

航空飛機(jī)維修裝備智能決策支持系統(tǒng)是一個(gè)具有比較明確市場(chǎng)需求的較為復(fù)雜的信息計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，明確了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作方式，在進(jìn)行航空飛機(jī)維修決策過(guò)程中，能夠有效幫助維修決策者正確選擇合理的航空維修決策方式和縮短維修生命周期，制定航空維修策略，可以有效地幫助改善航空維修裝備決策的工作正確性，提高維修決策工作效率，最終可以保證維修裝備的安全可靠性，降低航空維修裝備費(fèi)用，將對(duì)促進(jìn)航空飛機(jī)維修裝備系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行及后續(xù)提高航空飛機(jī)維修發(fā)展產(chǎn)生積極的推動(dòng)力。

作者單位：中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院